CN103589236B - 一种用于涤素类面料的伞用水性油墨及其涂覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于涤素类面料的伞用水性油墨及其涂覆方法，该水性油墨包括按重量份数配比的水性聚氨酯乳液54-58.5份、钛白粉20-30份和/或色浆5-12份、封闭型异氰酸酯5-8份、分散剂0.5-0.7份、消泡剂0.5-0.7份其它助剂0.5-0.7份。本发明具有产品流平性好，抗卷曲能力强，伞面成品叠压后不会反粘及损坏涂层，报废少，图案颜色更稳定，安全、无毒、无害、不燃不爆、几乎无挥发性气体产生，成本低，具有显著的经济效益等优点。
Description
技术领域
本发明涉及制伞领域，尤其涉及伞面加工领域，具体地说是一种伞用水性油墨及其涂覆方法。
背景技术
制伞业是我国的传统产业，也是劳动密集型产业之一。传统的设备，传统的技术，行业进入的门槛较低，技术含量不高，常规的伞面图案装饰采用丝网印刷，然而，丝网印刷工艺中使用溶剂型油墨印刷，因此未能从根本上提高丝印产品质量水平，降低环境污染问题。
目前制伞行业仍普遍使用溶剂型油墨印刷，丝印过程中会产生大量的挥发性气体，其中含有甲苯、二甲苯等气体对人体健康安全造成一定影响，但在柔性版印刷与凹版印刷行业中，比如食品包装、烟酒包装、儿童玩具包装、服装等印刷品已广泛开发和应用环保水性油墨，环保水性油墨特点：不含挥发性有机溶剂，用水作溶解载体，安全、无毒、无害、不燃不爆、几乎无挥发性气体产生。因此伞面丝印中研发、使用适合的水性油墨是必然的趋势。
由于伞面底材为防水涂层，水性丝印油墨在印刷图案时，存在伞面的图案墨层均匀等问题，而且水性油墨在丝网版上印刷的流平性与伞面油墨的流平是一对矛盾，因此，现有的水性油墨难以在伞面的基底材料上着色；机器批量印刷时，每套色叠印水性油墨图案存在难以快速干燥而造成反粘现象；水性油墨在不同伞面涂层印刷后，存在图案附着牢度不达标的问题。所以在制伞行业仍采取传统的溶剂型油墨印刷。
发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种适于伞面印刷的水性油墨。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种伞用水性油墨，其特征在于该水性油墨由水性聚氨酯乳液、钛白粉、封闭型异氰酸酯、分散剂、消泡剂、其它助剂钛白粉和/或色浆组成，所述各成分的重量份数配比为：
水性聚氨酯乳液54-58.5份
钛白粉20-30份和/或色浆5-12份
封闭型异氰酸酯5-8份
分散剂0.5-0.7份
消泡剂0.5-0.7份
其它助剂0.5-0.7份。
本发明的一种伞用水性油墨，具有以下特点：
1、采用水性聚氨酯乳液作为交联剂，减少吸水性膨胀，成膜效果好，增加干、湿摩擦牢度。产品流平性好，抗卷曲能力强，在印刷后仍能保持良好的平整度和抗卷曲性。同时，本发明的水性印刷对伞面涂层黑胶、银胶等无损害，伞面成品叠压后不会反粘及损坏涂层，报废少。
2、对深色、火红、酱红、藏青、天蓝色等印刷无反色、渗色现象，伞面印刷图案颜色更稳定。特别适合涤素类面料的涂覆。
3、满版花印刷的伞面，制伞过程无气味及成品雨伞无油性化学气味。
4、水性油墨以水为溶剂，挥发性有机化合物含量极低，对环境污染小；安全、无毒、无害、不燃不爆、几乎无挥发性气体产生，大大改善生产环境以及降低伞面有毒化学物残留。
5、本发明在伞面涂覆领域首次提出采用水性油墨代替溶剂型油墨，丝印过程中加的稀释剂完全用水代替，大大节约了挥发性溶剂的使用量，按年度印刷次数为12亿计算，每年度溶剂用量一项就可节约736.6万元，具有显著的经济效益，其市场前景不可估量。
作为本发明的进一步改进，所述的其它助剂为保湿剂(如硫酸盐)、稳定剂或坚膜剂。
作为本发明的再进一步改进，所述的水性聚氨酯乳液的含固量为48％。
本发明还要提供一种伞面涂覆方法，其特征在于按以下步骤进行：
1)按重量比选取54-58.5份水性聚氨酯乳液、5-8份封闭型异氰酸酯、0.5-0.7份分散剂、0.5-0.7份消泡剂和0.5-0.7份其它助剂配制成相应的透明无色基础水性油墨备用；
2)按照套色所需的颜色选取相应的钛白粉20-30份和/或色浆5-12份，与透明无色基础水性油墨混合成相应颜色的水性油墨备用；
3)根据套色顺序，将配制好的相应颜色的水性油墨涂覆到伞面上；
4)将涂覆好的伞面在伞面涂覆完成后的6-10秒内进行快速闪烘，闪烘时间为3-6秒，闪烘温度90℃～95℃；
5)经闪烘后的伞面出烘道后快速加风冷却；
6)重复步骤1)～5)进行下一套色印刷，直到完成所有套色的印刷；
7)将印刷完成的伞面放入烘箱固干，烘箱温度控制在94℃～96℃，时间为60～80分钟，用来巩固伞面的固色牢度。
本发明的伞面涂覆方法，采用特制的水性油墨，在套色印刷间采用闪烘程序，并且，该闪烘程序是在伞面涂覆完成后的6-10秒内时行的，有效地解决了流动性的问题，同时也解决了批量印刷时，每套色叠印水性油墨图案因难以快速干燥而造成反粘现象的问题，并保证了印刷油墨的均匀。收料后进入烘箱，固化油墨，油墨反粘率为0.3/1000×100％＝0.03％，达到更佳的效果。
透明无色基础水性油墨仅与钛白粉混合，则形成白色水性油墨。透明无色基础水性油墨仅与色浆混合，则形成与色浆颜色相同的水性油墨；然而这种水性油墨的颜色很浓，在其中加入不同比例的钛白粉可以调节色度，进而获得所需的各种色度的水性油墨。
作为本发明的进一步改进，所述的水性油墨采用研磨制成，油墨细度＜25um。所述的油墨细度是指水墨中色粉颗粒的大小。油墨细度是在生产水性油墨过程中完成的，是一个很关键的质量指标。生产色浆工艺是否科学、细致对水墨的质量起到绝对作用。油墨细度过细或过大都会对水墨流动性和流变性产生影响。
作为本发明的再进一步改进，印刷导带采用厚度0.8mm的磨砂PET耐高温输送带，防止长时间印刷导带变形。
作为本发明的再进一步改进，在涂覆过程中，每30分钟对墨层加湿1分钟，加湿的过程中调入0.01％左右的稳定剂，保持网版内油墨的粘度适合，防止版内墨层结皮现象，可满足指印刷的要求。
作为本发明的再进一步改进，制版挂网采用≤90线。
作为本发明的更进一步改进，水性网版采用硅氟助剂处理，加强网版使用寿命及减少切削过程中的堵版问题。
具体实施方式
本发明的一种伞用水性油墨，按重量比选取水性聚氨酯乳液(54～58.5)g，钛白粉(20～30)g，色浆(5～12)g，封闭型异氰酸脂(5～8)g，分散剂(0.5-0.7)g，消泡剂(0.5-0.7)g，其它助剂(0.5-0.7)g制成水性油墨。运用DOE方法选择适合涤素伞面丝印的HBS型水性油墨最优配方，水平先按水性油墨设置最大值和最小值，中间参数分别按等差数列设计，本次试验设计共有五因素四水平，选用L16(45)正交试验，试验具体实施见表1、表2、表3。表中的助剂包括等量的分散剂、消泡剂和其它助剂。
表1涤素类面料型水性油墨配方因素与水平
表2涤素类面料型水性油墨配方正交试验方案
表3涤素类面料型水性油墨配方正交试验结果
上述试验结果表明，HBS型水性油墨的16组试验平均掉墨量为3.5％，达到丝印质量要求，其中第16组试验的掉墨量为0.7％，效果最佳。经过对试验的进一步分析，得出HBS水性油墨的最优配方为A4-B2-C1-D3-E3。即：水性聚氨酯乳液58.5g，钛白粉30g，色浆5g，封闭型异氰酸脂5g，其它助剂1.9g。按该配方再进行了三次试验，试验结果见表14。
表4涤素类面料型水性油墨最优方案试验结果
上述试验结果表明，在本发明的每成份的取值范围内，制成的水性油墨丝印后的附着牢度非常好。其中，按(A4-B2-C1-D2-E3)配方是最优选的，丝印后附着牢度检测掉墨量为0.16％，效果十分理想，完全达到伞面丝印质量要求。HBS型水性油墨应用于涤素伞面丝印的最佳配方见表5。
表5涤素类面料型水性油墨用于涤素伞面丝印的最佳配方
| 成分 | 水性聚氨脂乳液 | 钛白粉 | 色浆 | 封闭型异氰酸脂 | 助剂 |
| 试验质量(g) | 58.5g | 30g | 5g | 5g | 1.9g |
| 百分含量 | 58.3％ | 29.9％ | 5.0％ | 5.0％ | 1.9％ |
本发明的一种伞面涂覆方法，按以下步骤进行：
1)按重量比选取54-58.5份水性聚氨酯乳液、5-8份封闭型异氰酸酯、0.5-0.7份分散剂、0.5-0.7份消泡剂和0.5-0.7份其它助剂配制成相应的透明无色基础水性油墨备用；
2)按照套色所需的颜色选取相应的钛白粉20-30份和/或色浆5-12份，与无透明色基础水性油墨混合成相应颜色的水性油墨备用；
3)根据套色顺序，将配制好的相应颜色的水性油墨涂覆到伞面上；
4)将涂覆好的伞面在伞面涂覆完成后的6-10秒内进行快速闪烘，闪烘时间为3-6秒，闪烘温度90℃～95℃；
5)经闪烘后的伞面出烘道后快速加风冷却；
6)重复步骤1)～5)进行下一套色印刷，直到完成所有套色的印刷；
7)将印刷完成的伞面放入烘箱固干，烘箱温度控制在94℃～96℃，时间为60～80分钟，用来巩固伞面的固色牢度。
其中，步骤3)的闪烘时间和温度按表6进行优化配置。
表6闪烘时间和温度的配置
所述的水性油墨采用研磨制成，油墨细度＜25um。油墨细度是在生产水性油墨过程中完成的，是一个很关键的质量指标。生产色浆工艺是否科学、细致对水墨的质量起到绝对作用。油墨细度过细或过大都会对水墨流动性和流变性产生影响。
印刷导带采用厚度0.8mm的磨砂PET耐高温输送带，防止长时间印刷导带变形。
在批量印刷时，每30分钟对墨层加湿1分钟，加湿的过程中调入0.01％左右的稳定剂，保持网版内油墨的粘度适合，防止版内墨层结皮现象。
制版挂网采用90线。，将网版装的在印刷导带机上，调试后即可进行印刷。
前面实施例中，相应颜色的水性油墨均由钛白粉和色浆同时调和出的，表7所示为采用纯钛白粉制成的白色水性油墨，表8所示为采用纯色浆制成的深色水性油墨，与前面实施例的区别仅在于涂覆的颜色不同，但具有相同的技术效果。
表7白色水性油墨配方
表8深色水性油墨配方
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于涤素类面料的伞用水性油墨，其特征在于该水性油墨由水性聚氨酯乳液、钛白粉、封闭型异氰酸酯、分散剂、消泡剂、其它助剂、钛白粉和/或色浆组成，所述各成分的重量份数配比为：
水性聚氨酯乳液54-58.5份
钛白粉20-30份和/或色浆5-12份
封闭型异氰酸酯5-8份
分散剂0.5-0.7份
消泡剂0.5-0.7份
其它助剂0.5-0.7份。
2.如权利要求1所述的一种伞用水性油墨，其特征在于所述的其它助剂为保湿剂、稳定剂或坚膜剂。
3.如权利要求1或2所述的一种伞用水性油墨，其特征在于所述的水性聚氨酯乳液的固含量为48％。
4.一种伞面涂覆方法，其特征在于按以下步骤进行：
1)按重量比选取54-58.5份水性聚氨酯乳液、5-8份封闭型异氰酸酯、0.5-0.7份分散剂、0.5-0.7份消泡剂和0.5-0.7份其它助剂配制成相应的透明无色基础水性油墨备用；
2)按照套色所需的颜色选取相应的钛白粉20-30份和/或色浆5-12份，与透明无色基础水性油墨混合成相应颜色的水性油墨备用；
3)根据套色顺序，将配制好的相应颜色的水性油墨涂覆到伞面上；
4)将涂覆好的伞面在伞面涂覆完成后的6-10秒内进行快速闪烘，闪烘时间为3-6秒，闪烘温度90℃～95℃；
5)经闪烘后的伞面出烘道后快速加风冷却；
6)重复步骤1)～5)进行下一套色印刷，直到完成所有套色的印刷；
7)将印刷完成的伞面放入烘箱固干，烘箱温度控制在94℃～96℃，时间为60～80分钟，用来巩固伞面的固色牢度。
5.如权利要求4所述的一种伞面涂覆方法，其特征在于所述的水性油墨采用研 磨制成，油墨细度＜25um。
6.如权利要求4所述的一种伞面涂覆方法，其特征在于印刷导带采用厚度0.8mm的磨砂PET耐高温输送带。
7.如权利要求4所述的一种伞面涂覆方法，其特征在于在涂覆过程中，每30分钟对墨层加湿1分钟，加湿的过程中调入0.01％的稳定剂。
8.如权利要求4所述的一种伞面涂覆方法，其特征在于制版挂网采用≤90线。
9.如权利要求4所述的一种伞面涂覆方法，其特征在于水性网版采用硅氟助剂处理。
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